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Research and Development on High Resolution TDC for Space Experiments

空间实验用高分辨率TDC的研究与进展

基本信息

批准号：
16340081
负责人：
ARAI Yasuo
金额：
$ 7.3万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16340081/
关键词：
Time Measurement Radiation Tolerance High Energy Experiments Mercury explorer Radiation Detection SOI Silicon-On-Insulator Pixel Detector 高エネルギー実験 LSI TDC

项目摘要

This research has aimed for research and development of measurement LSI for high-energy and space experiments based on our high-resolution TDC (Time-to-Digital Converter) technology. This LSI must have high reliability for temperature, shock, and radiation. The developed LSI is planned for use in BepiColombo Mercury explorer which is planned on launch in 2013.A test chip of two stages PLL (Phase Locked Loop), processed last year in TSMC CMOS 0.18um, has a fault in I/O buffer area, and not fully used for evaluation. However, a TEG (Test Element Group) chip processed in OKI 0.15 um SOI (Silicon-On-Insulator) showed good results in pixel sensor and transistor array. They are irradiated by proton beam of 10^15 (〜100Mrad) at Tohoku University Cyclotron, and revealed enough radiation hardness for space use by adjusting back gate voltage.SOI process is expected to be main stream technology for future LSI, and has good characteristics of radiation hardness, high-temperature operation, and low power. These are especially preferable in high-energy and space experiments.In addition to above results, our previous TDC chip (TMC304), which was processed in Toshiba 0.3 um CMOS, was installed in lunar explorer SELENE. We are sure it will send valuable data from the moon

本研究的目的是基于我们的高分辨率TDC（时间数字转换器）技术，研究和开发用于高能和空间实验的测量LSI。该LSI必须具有高的温度、冲击和辐射可靠性。研制的大规模集成电路计划用于计划于2013年发射的BepiColombo水星探测器。去年在TSMC CMOS 0.18um上加工的两级PLL（锁相环）测试芯片在I/O缓冲区出现故障，未完全用于评估。然而，在OKI 0.15 μ m SOI（绝缘体上硅）中处理的TEG（测试元件组）芯片在像素传感器和晶体管阵列中显示出良好的结果。在日本东北大学回旋加速器上进行了10^15（~ 100 Mrad）质子束辐照实验，通过调整背栅电压，显示出了足够的抗辐射能力，有望成为未来大规模集成电路的主流技术。除此之外，我们的TDC芯片（TMC 304），这是在东芝0.3微米CMOS处理，安装在月球探测器的SELENE。我们确信它将从月球上发送有价值的数据

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

On-chamber Readout System for the A TLAS MDT Muon Spectrometer

A TLAS MDT Mu 子光谱仪的室内读出系统

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
IEEE Transactions on Nuclear Science Volume: 51 Issue: 5
影响因子：
0
作者：
Y.Arai;et al.
通讯作者：
et al.

First Results of 0.15um CMOS SOI Pixel Detector

0.15um CMOS SOI 像素探测器的初步结果

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
SLAC Electronic Conference Proceedings Archive C0604032
影响因子：
0
作者：
Y.Arai;et al.
通讯作者：
et al.

Radiation Qualification of Electronics Components Used for the ATLAS Level-1 Muon Endcap Trigger System

用于 ATLAS 1 级 μ 子端盖触发系统的电子元件的辐射鉴定

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
IEEE Transactions on Nuclear Science 52
影响因子：
0
作者：
A.Abdesselam;Y.Ikegami;I.Nakano;S.Terada;et al.;K.Hara et al.;A.Abdesselam et al.;R.B.Nickerson et al.;Y.Unno;F.Campabadal et al.;K.Hara et al.;Y.Unno et al.;S.Terada et al.;Y.Unno et al.;R.Ichimiya et al.
通讯作者：
R.Ichimiya et al.

R ＆ D of a pixel sensor based on 0.15 μm fully depleted SOI technology

基于0.15μm全耗尽型SOI技术的像素传感器研发